З фізичної точки зору колір визначається як здатність поверхні змінювати спектральний склад світла, що падає на неї.
Для того щоб поверхня сприймалася нами як забарвлена, необхідна наявність трьох умов:
Сер Ісаак Ньютон (4 січня 1643 року - 31 березня 1727 року за григоріанським календарем) - англійський математик, механік, фізик і астроном, один із творців класичної фізики.
Він є автором фундаментальної праці «Математичні початки натуральної філософії», у якій виклав закон всесвітнього тяжіння і три закони механіки, що стали основою класичної механіки. Також Ньютон розробив диференціальне та інтегральне числення, теорію кольору та багато інших математичних і фізичних теорій.
У 1670 році англійський вчений Ісаак Ньютон використав тригранну скляну призму для доведення того, що пучок світла від будь-якого джерела складається з променів різних кольорів.
Проводячи експерименти зі склом, він пропустив промінь сонячного світла через скляну призму і отримав дивовижну картину: сонячне світло, яке до того часу вважалося однорідним, виявилося складеним з окремих кольорів.
Промінь денного світла, що проходить через тригранну призму, утворює кольорову смужку. Послідовність розкладання кольорів у ній така сама, як у веселці. Цю кольорову смужку Ньютон назвав спектром.
Крім того, Ньютон спостерігав безперервну зміну кольору в спектрі. Якщо білий промінь проходить через призму, він розтягується у стрічку різних кольорів від червоного до фіолетового. Таким чином було доведено, що білий промінь є сумою різнокольорових випромінювань.
Різні кольорові промені, маючи різний коефіцієнт заломлення, відхиляються від прямого шляху на різну величину:
Під час повторного проходження кольорових променів через тригранну призму вони дещо змінюють свій напрямок, але не змінюють свій колір.
Отже, кольорові промені, з яких складається біле світло, не розкладаються на складові частини і є простими. Такі кольори були названі спектральними або монохроматичними.
По колу колірного кола розташовані насичені кольори, які безперервно змінюються за колірним тоном - спектральні та пурпурні.
На кожному радіусі колірного кола розташовані кольори одного колірного тону, що безперервно змінюються за насиченістю - від спектрального або пурпурного до білого, який знаходиться в центрі кола. Зміна кольору за світлістю у колірному колі не враховується.
Весь спектр за колірними відтінками можна умовно поділити на дві частини:
Холодні кольори - фіолетові, сині, блакитні та зелені. Вони асоціюються з кольором води, льоду, металу.
Теплі кольори - червоний, помаранчевий і жовтий. Вони пов'язані з уявленням про розпечені тіла, вогонь та сонце.
Результати дослідів дозволили Ньютону зробити висновок, що біле світло є складним і складається з безлічі кольорових променів, які по-різному заломлюються під час проходження через тригранну призму. Саме тому на екрані з'являється різнокольорова смуга - спектр.